力学 受力分析[整理]

合集下载

受力分析方法

受力分析方法

受力分析方法受力分析是工程力学中的重要内容,它是研究物体受到外部力作用时的力学性质和运动规律的一门学科。

受力分析方法是为了解决物体受力情况而进行的一系列分析和计算过程,它可以帮助工程师和设计师更好地理解和预测物体的受力情况,从而指导工程设计和实际施工。

在工程实践中,受力分析方法具有非常重要的意义,下面将介绍几种常用的受力分析方法。

首先,静力学方法是最基本的受力分析方法之一。

静力学是研究物体在静止状态下受力平衡的学科,它通过平衡方程和力的平衡条件来分析物体受力情况。

静力学方法适用于解决物体受力平衡的问题,例如梁、柱、桁架等结构的受力分析。

在实际工程中,静力学方法可以帮助工程师计算物体受力的大小、方向和作用点位置,为工程设计提供重要参考。

其次,有限元分析方法是一种现代化的受力分析方法。

有限元分析是利用计算机对物体进行离散建模,通过数值计算方法求解物体受力情况的一种技术。

有限元分析方法适用于复杂结构和大变形情况下的受力分析,它可以模拟物体受到外部力作用后的变形和应力分布情况,为工程设计和结构优化提供科学依据。

另外,试验分析方法是一种重要的受力分析手段。

试验分析是通过对物体进行实验测试,获取物体受力情况的一种方法。

试验分析方法可以直接观测和测量物体在受力状态下的变形和应力情况,为工程师提供真实可靠的受力数据。

试验分析方法在工程实践中具有重要的应用,例如对材料的拉伸试验、结构的载荷试验等。

最后,有限差分法和有限体积法是一种数值分析方法,它们适用于求解物体受力情况的偏微分方程。

有限差分法和有限体积法通过离散化偏微分方程,将连续的受力问题转化为离散的代数方程,然后利用数值计算方法求解物体的受力情况。

这两种方法在流体力学、固体力学等领域有着广泛的应用,可以帮助工程师分析复杂的受力情况。

总之,受力分析方法是工程力学中的重要内容,它对工程设计和实际施工具有重要的指导作用。

不同的受力分析方法适用于不同的受力情况,工程师需要根据实际问题选择合适的受力分析方法,进行科学准确的受力分析。

受力分析的一般顺序

受力分析的一般顺序

受力分析的一般顺序
1力学分析
力学分析是分析力学系统中力和应力的一种技术,注重对系统中物体产生的力和应力变化的分析。

它旨在帮助给出物体间受力情况,并利用物体受力状况监测物体结构应力分布、物体受力状况突变点等,从而版本结构的强度和稳定需求。

2受力分析的一般步骤
(1)确定受力系统:受力系统是分析受力过程的物体组成。

(2)建立受力模型:将受力系统中的各个物体建立立体与平面的几何模型,以识别物体的形状、结构,确定物体柔性特性。

(3)确定受力状态:在每个力学体系中,有许多自由度,受力状态是力学体系每个自由度的变化和力学体系中每个物体受力情况。

(4)分析受力状况:分析各物体受力情况,包括各物体间受力情况,全系统受力变化情况、消耗能量情况,应力分布情况,突变点情况等。

(5)确定计算结果:计算结果是受力分析的最终目的,根据分析结果可以对系统的受力情况和结构强度稳定需求提出建议和改进措施,以满足结构的强度和稳定性要求。

3结论
受力分析是重要的力学计算工作,它可以帮助我们了解物体间受力情况,充分发挥物体本身性能,确保结构的稳定性,受力分析的一般步骤为确定受力系统、建立受力模型、确定受力状态、分析受力状态及确定计算结果。

理论力学受力分析

理论力学受力分析

理论力学受力分析目录一、内容概括 (3)1. 理论力学概述 (3)2. 受力分析的重要性 (4)3. 受力分析的基本方法和步骤 (5)二、基本力学原理 (6)1. 牛顿运动定律 (7)1.1 牛顿第一定律 (8)1.2 牛顿第二定律 (9)1.3 牛顿第三定律 (9)2. 力的分类与性质 (10)2.1 力的种类 (10)2.2 力的性质 (11)三、受力分析方法与技巧 (13)1. 受力图的绘制 (14)1.1 确定研究对象 (15)1.2 力的识别和表示 (15)1.3 力的方向和大小标注 (17)2. 力的分解与合成 (18)2.1 力的分解 (19)2.2 力的合成 (19)3. 受力平衡条件及应用 (21)3.1 受力平衡条件的概述 (22)3.2 受力平衡条件的应用实例 (23)四、复杂系统受力分析 (25)1. 柔体系统的受力分析 (26)1.1 柔体系统的特点 (28)1.2 柔体系统的受力分析方法 (29)2. 多刚体系统的受力分析 (30)2.1 多刚体系统的组成 (32)2.2 多刚体系统的受力分析步骤 (32)五、实践应用与案例分析 (33)1. 工程中的受力分析实例 (35)1.1 桥梁工程中的受力分析 (36)1.2 机械结构中的受力分析 (37)1.3 建筑结构中的受力分析 (38)2. 理论力学在其它领域的应用 (39)2.1 生物力学中的受力分析 (41)2.2 材料力学中的受力分析应用 (42)六、总结与展望 (43)1. 受力分析的总结与回顾 (44)2. 受力分析的发展趋势与展望 (45)一、内容概括理论力学受力分析是研究物体在受到外力作用下所表现出的运动规律和性质的一门学科。

本文档将详细介绍理论力学受力分析的基本原理、方法和应用,包括质点、刚体、平面运动、曲线运动、圆周运动等不同情况下的受力分析。

我们将从牛顿三定律出发,阐述物体在受到外力作用下的加速度与力的关系。

静力学受力分析

静力学受力分析

静力学受力分析静力学是研究物体在平衡状态下力的效果的一门学科。

通过分析物体所受力的情况和性质,可以确定物体的平衡条件以及受力情况。

在静力学中,受力分析是解决问题的基础,它使我们能够了解物体所受的各种力的大小和方向,进而确定物体的平衡状况。

受力分析包括对各种外力和内力的分析。

外力是物体所受的来自外部环境的力,常见的外力有重力、支持力、摩擦力等。

内力是物体内部的各部分之间相互作用的力,如弹力、拉力等。

通过分析外力和内力的合力,可以得到物体所受的净力,从而判断物体在受力状态下是否平衡。

在进行受力分析时,需要先明确物体所受的各种外力,然后根据受力条件和平衡条件进行分析。

下面以一个简单的实例来进行说明。

假设有一个放在水平桌面上的物体,我们要进行受力分析。

首先,我们需要明确物体所受的外力有哪些。

通常情况下,物体所受的外力有重力、支持力和摩擦力。

重力是物体所受的最普遍的力,它是由地球对物体的吸引而产生的。

重力的大小与物体的质量成正比,方向垂直向下。

在水平桌面上放置的物体所受的重力可以用公式F=mg 来表示,其中F 表示重力的大小,m 表示物体的质量,g 表示重力加速度。

支持力是桌面对物体的支持作用,它与物体的重力大小相等,方向与重力方向相反。

支持力的作用是使物体不下陷,保持在桌面上。

摩擦力是物体和桌面之间的接触面产生的相互抵抗运动的力。

当物体处于静止状态时,摩擦力与物体所受的外力的合力相等,使物体处于平衡状态。

摩擦力的大小与物体所受的外力有关,与物体本身的性质、接触面的粗糙程度等因素相关。

通过受力分析,我们可以得到物体所受的净力。

在水平桌面上放置的物体,其净力应该为零,即各个力之间相互平衡,力的合力为零。

如果净力不为零,则物体将受到加速度的作用,产生移动或倾斜等现象。

在实际应用中,受力分析常常用于设计和建筑力学中。

例如,在设计桥梁和建筑物时,需要对各部分的受力情况进行分析,以确保结构的稳定和安全。

总结一下,静力学受力分析是研究物体在平衡状态下力的效果的学科。

初中物理力学中受力分析的常见方法

初中物理力学中受力分析的常见方法

初中物理力学中受力分析的常见方法作者:郝永玉来源:《中学物理·初中》2011年第07期初中物理力学的内容是物理的重要知识内容,是中考中所占分数最大的内容之一,它包括了初二学习的力和运动、简单机械、功和功率,还包括初三学习的压力、压强和浮力,以上有关力学的这些知识中有很多内容是以对物体进行受力分析作为基础,只有掌握了对物体进行正确的受力分析才能进一步解决有关的力学问题,例如:在研究物体受力与运动的关系时,对物体正确受力分析后,若得出物体受到一对或多个平衡力的作用,则进一步可以得出物体将处于平衡状态。

即物体将有可能处于静止状态或匀速直线运动状态;若得出物体受到不平衡力的作用,则进一步可以得出物体运动状态一定改变的结论,即物体有可能做加速运动或减速运动,在研究物体的浮沉条件时,对物体正确受力分析后,若得到物体所受的重力大于浮力时,可知物体将下沉;若物体所受的重力等于浮力时,可知物体将悬浮;若得到物体所受的重力小于浮力时,可知物体将上浮,由此可知,力学知识中正确的受力分析对学好力学内容至关重要,那么初中物理力学中的常见的受力分析方法又有哪些呢?在教学过程中我分别从力的概念和特点、力的作用效果和力的平衡三个方面出发总结出三种常见的对物体受力分析的方法,并用相关的题目讲解各种受力分析方法在解题过程中的具体运用。

方法一:从力的概念和特点出发分析在力学中,我们都知道力是物体对物体的作用;物体间力的作用是相互的,也就是说力是发生在两个物体之间的,这两个物体都同时扮演受力物体和施力物体两个角色,所以在对物体进行受力分析时作用在物体上的力是否存在,就要看这个力的施力物体和受力物体是否同时存在,如果都存在就证明这个力是存在的;如果找不到这个力的施力物体就证明这个力是不存在的。

方法二:从力的作用效果出发分析物体在受到力的作用时会产生两种不同的作用效果,分别是力可以使物体的形状发生改变;力也可以改变物体的运动状态,既然力的作用可以使物体产生形状改变或运动状态改变,那么如果物体有相应的作用效果产生的话,就证明物体受到了力的作用,此时在分析物体受到什么力的作用也就好分析了。

工程力学受力分析

工程力学受力分析

受力分析一、例题1、在图1-22(a)所示的平面系统中,匀质圆盘A重G1,借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C和柔绳维持在仰角是α的光滑斜面上,绳的一端挂着重G2的物块B。

试分析圆盘A 和滑轮C的受力情况,并分别画出平衡时两物体的量力图。

解:(1)取圆盘为研究对象,画出其简图。

(2)在其简图上画出主动力。

(3)画约束力。

圆盘A和滑轮C的受力图分别为图1-22(b)和图1-22(c),由于满足三力平衡汇交定理条件,两受力图都可画为三力汇交形式,图1-22(d)为滑轮C三力汇交形式的受力图。

2、简易支架的结构如图1-23(a)所示,图中A、B、C三点为铰链连接。

悬挂物的重量为G,横梁AD和斜杆BC的重量不计。

试分别画出横梁AD和斜杆BC的受力图。

解:(1)先取斜杆BC(二力杆)为研究对象,假设为受拉杆,画受力图见图1-23(b)。

(2)再取横梁AD为研究对象,根据固定铰支座和柔绳约束,画受力图如图1-23(c)所示,注意B点处反作用力方向不能重新假定,要与图1-23(b)中FB方向相反。

3、如图1-24(a)所示的三铰拱桥,由左右两拱桥铰接而成。

设各拱桥的自重不计,在左拱上作用有载荷F,试分别画出左拱和右拱的受力图。

解:(1)先取右拱(二力杆)为研究对象,假设为受压,画受力图[见图1-24(c)]。

(2)取左拱为研究对象,受力图见图1-24(b)。

4、如图1-25(a)所示,梯子的两部分AB和AC在A点铰接,又在D、E两点用水平绳连接。

梯子放在光滑水平面上,若其自重不计,但在AB的中点处作用一铅直载荷F。

试分别画出梯子的AB、AC部分以及整个系统的受力图。

解:分别取梯子的AB、AC部分以及整个系统为研究对象,画分离体的受力图,如图1-25(b)、(c)、(d)所示。

注意:梯子整体的受力图中不要画AB与AC之间的相互作用力,因为对梯子整体来说这是内力。

由于内力成对出现,对梯子整体来说是平衡力系,因此不必画出,只需画出全部外力。

静力学受力分析

静力学受力分析
作用力
约束力的方向:
与该约束所阻碍的位移方向相反
二、平面问题中的几种常见的约束 1、光滑接触面约束
光滑: 接触面之间无摩擦
约束力: 作用于接触点,沿二个接触面 的公法线方向(若为尖点和面 的接触,则沿该面的法线方向)
实例
光滑接触面约束: 约束力作用于接触点,沿二个接触
面的公法线方向(若为尖点和面的 接触,则沿该面的法线方向)。
(4)、画受力图(包括,主动力和约束反力) 特别注意:
判别:二力杆 判别:三力汇交平衡
2、明确研究对象 研究对象的选取,要根据解题的需要,合理选择。
研究对象可以是单个物体,可以是由几个物体构成的 子系统,也可以是整体。
3、画研究对象受力图时要画上 (1)作用在研究对象上的所有主动力 (2)作用在研究对象上的所有约束反力
F2
F1
F2 F1
FR F1 F2
F2
三角形法则
将各分力首尾相连,然后从
起点 → 终点,得到合力。
F2
FR F1 F2
正交分解:
F1
力的分解:
同样要根据平行四边形法则。
y Fy
A
F α Fx
显然,力的分解是不 确定的,欲得到唯一 的分解结果,必须附 加一定的条件。
x
Fx F cos
1.画出圆盘的受力图;
2.比较AB 杆与BC 杆
的受力。
W
FR2
FR1
圆盘的受力图
C
分 析 A、C 二 处 约 束 力
FBC ´
BC杆只有两端受力 →BC杆为二力杆
C FBC
二力杆( 二力构件)
FR1 ´
FB
FA
O
三 力平衡 汇 交

工程力学中的受力分析和力的平衡

工程力学中的受力分析和力的平衡

工程力学中的受力分析和力的平衡在我们生活的这个世界里,力无处不在。

从我们行走时与地面的相互作用,到建筑物矗立在大地上抵御风雨,再到飞机翱翔在蓝天中,都离不开力的作用。

而工程力学,作为一门研究物体受力和运动的科学,其中的受力分析和力的平衡是非常关键的内容。

让我们先来理解一下什么是受力分析。

简单来说,受力分析就是确定一个物体在特定情况下所受到的各种力。

想象一下,一个放在斜面上的物体,它可能会受到重力、斜面给它的支持力,以及可能存在的摩擦力。

我们要把这些力一个一个找出来,搞清楚它们的大小、方向和作用点,这就是受力分析。

那为什么要进行受力分析呢?这是因为只有知道了物体所受的力,我们才能进一步研究它的运动状态或者结构是否稳定。

比如说,设计一座桥梁的时候,如果不清楚桥梁各个部分所受到的力,就无法保证桥梁的安全性和耐久性。

在进行受力分析时,有一些基本原则和方法。

首先,我们要明确研究对象。

是一个单独的物体,还是由几个物体组成的系统?然后,按照一定的顺序去找出所有作用在研究对象上的力。

通常,我们先考虑重力,因为它总是存在的,方向竖直向下。

接着是接触面给物体的力,比如支持力和摩擦力。

如果有绳子、弹簧之类的连接物,还要考虑它们产生的拉力或弹力。

在确定力的方向时,一定要结合实际情况进行判断。

比如,摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。

而支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体。

力的平衡则是受力分析中的一个重要概念。

当一个物体处于静止或者匀速直线运动状态时,我们就说它处于力的平衡状态。

这意味着作用在物体上的所有力的合力为零。

比如说,一个静止在水平地面上的箱子,它受到竖直向下的重力和地面给它竖直向上的支持力,这两个力大小相等、方向相反,合力为零,所以箱子能够保持静止。

再比如,一个在水平面上做匀速直线运动的物体,它受到向前的牵引力和向后的摩擦力,这两个力大小相等,方向相反,合力也为零,所以物体能够保持匀速运动。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

力学一、正确地理解力的概念力是力学中最基本、最重要的一个概念。

学习力学应注意的五点:1.力是一种作用当物体间发生了作用才会产生力。

如果物体之间没有发生作用,就没有力的产生。

例如,平放在水平桌面上的两块砖之间。

2.力不能离开物体而存在发生力的作用时,一定有两个或两个以上的物体,孤立的一个物体不存在力的作用。

没有施力物体或受力物体,这个力是不存在的。

3.物体间力的作用是相互的施力物体给受力物体一个作用力时,受力物体也给施力物体一个反作用力。

受力物体同时也是施力物体。

施力物体同时也是受力的物体,物体间力的作用是同时产生,同时消失的,没有先后之分。

4.力的作用效果(1)可以使物体的体积、形状发生改变。

(2)力可以改变物体的运动状态。

5.力是矢量任何一个力都是有方向的。

大小相同,方向不同的力是不同的力。

两个力只有在大小相等,方向相同时才能说是相等的。

力的矢量性在讨论力的作用效果时起着重要的作用。

二、力学中的几种常见力1.重力由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。

物体所受到的重力作用点是物体的重心。

物体的重心不一定都在物体上,质量分布均匀、形状规则物体的重心在它的几何中心。

对于质量分布不均匀、形状不规则的物体的重心,可用悬挂法或支撑法来确定它的重心位置。

物体所受重力的大小跟物体的质量成正比,即G=mg。

在同一个地点g 值是一个不变的常数,而在不同地点g值不同,所以物体所受重力随其所在地球上纬度的不同而改变;随物体所在高度的不同而改变。

2.弹力固体在力的作用下所发生的形状和体积的变化,叫做形变。

外力撤去后,能恢复原来形状和体积的形变叫弹性形变。

但固体的弹性形变是有限度的,对它的作用力如果太大,即使外力撤除,它也不能恢复原状,这个限度叫做弹性限度。

(1)什么是弹力物体发生形变时,它对使它发生形变的物体产生的反作用力,就是弹力。

平常所说的压力、支持力、拉力、推力、浮力等其实质都是弹力。

弹力是接触力,但不是所有相互接触的物体之间都存在着弹力,形变是产生弹力的必要条件。

(2)弹力的方向始终跟物体的形变方向相反,或与使物体发生形变的外力方向相反,并且总与接触面垂直。

(3)弹力的大小对于难以观察的微小形变,可以用物体平衡条件来确定弹力大小。

对可以观察其形变大小的弹力,可以根据胡克定律来确定。

胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

数学表达式是:F=kx,其中k叫做弹簧的倔强系数,其数值上等于弹簧发生单位长度形变时产生的弹力大小,它是用来描述弹簧的基本性质的物理量。

倔强系数跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧丝的粗细都有关系,对于一个确定的弹簧来说,它的倔强系数是一定的。

在国际单位制中,倔强系数k的单位是牛/米。

例题1.一只轻弹簧原长20厘米,上端固定,下端挂上10牛的物体静止时,弹簧长度变为24厘米。

求:(1)此弹簧的倔强系数多大?(2)若两人分别拉住此弹簧两端同时用30牛的力来拉,弹簧变为多长?(3)若将此弹簧截去一半,剩下的一半弹簧倔强系数变为多大?解:(1)弹簧下挂10牛物体静止时,弹簧对物体的拉力即为弹簧的弹力,大小为F1=10牛则弹簧的伸长△l1=l1-l0=24厘米-20厘米=4厘米由F=k△l可得此弹簧的倔强系数(2)两人分别在两端各用力F拉弹簧跟将弹簧一端固定,用力F拉另一端效果相同,所以此时弹簧产生弹力F2=30牛由F=k△l可得此时弹簧伸长量弹簧长度变为l2=l0+△l2=20厘米+12厘米=32厘米(3)整根弹簧在(1)情况下,总伸长量△l1=4厘米,弹力F1=10牛。

而其中的半截弹力也是10牛,伸长为2厘米所以半截弹簧的倔强系数:3.摩擦力相互接触的两个物体之间有相对运动或相对运动的趋势时,接触面上产生阻碍物体运动的力叫摩擦力。

摩擦力主要又分静摩擦力和滑动摩擦力。

由于运动的形式不同,还有滚动摩擦。

(1)滑动摩擦力<1>什么叫滑动摩擦力滑动摩擦力发生在互相接触的物体之间,当一个物体在另一个物表面上做相对滑动时,要受到另一个物体阻碍它运动的力,这就叫滑动摩擦力<2>滑动摩擦力方向的判定物体受到的滑动摩擦力的方向总是与它们相对运动的方向相反。

如图1,物体A在水平桌面上滑动,它受到的摩擦力的方向与其运动方向相反,是阻碍物体A向右运动的阻力但是,并不是任何情况下摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反。

例如图2中,物体A在物体B上向右滑动,但物体B也在向右滑动,且当物体B的速度大于物体A的速度,A物体相对B物体(以B为参照物),运动方向是向左的,因此A物体受到的滑动摩擦力的方向是向右的,与其运动方向相同,是使A物体向右运动的动力。

所以在判断滑动摩擦力的方向时,要注意摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。

同样的道理,自行车的后轮的轮胎相对于地面是向后运动的,自行车受的摩擦力(有滑动摩擦和静摩擦)向前,车也是向前运动的。

<3>滑动摩擦力大小的计算实验表明,滑动摩擦力f的大小跟两物体间的正压力成正比。

即:f=uN其中u叫做滑动摩擦系数。

它的数值与相互接触的物体的材料和表面情况(如粗糙程度等)有关。

滑动摩擦系数,是滑动摩擦力与压力之比,没有单位。

(2)静摩擦力<1>什么叫静摩擦力两个相互接触的物体,在外力作用下,有相对运动的趋势而又保持相对静止时,接触面之间产生的摩擦力叫做静摩擦力。

<2 >静摩擦力的方向总是和物体相对运动趋势的方向相反。

<3>静摩擦力的大小静摩擦力跟外力大小相等,方向相反,彼此平衡。

静摩擦力在达到最大值以前,总是跟外力大小相等,方向相反,它的大小要看外力的大小而定,可以是零到最大静摩擦力之间的任意数值。

(3)滚动摩擦滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。

滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

例题2.一物块重10牛,与一木板间的滑动摩擦系数为0.25。

当木板水平放置,物块放在板上时,物块与板间的最大静摩擦力为3牛(图3)求:(1)如此时对物块不再施加任何外力,它受的摩擦力多大?(2)当分别对物块施加2牛、3牛、4牛向右的水平外力时,它受的摩擦力各为多大?方向如何?(3)将板竖直立起来,仍将物块贴于板上,要保持物块沿板匀速下滑,需对物块施加多大水平推力?解:(1)此时物块受重力G和支持力N,如图4所示,没有运动趋势,所以不受摩擦力即f=0.(2)物体受力情况如图5所示。

<1>当F=2牛时,F<f m(f m为最大静摩擦力)物体仍然静止,但有向右运动的趋势。

所以物体受向左的静摩擦力f静=F=2牛<2>当F=3牛时,F=f m,物体原来静止则仍保持静止,但有向右运动的趋势。

所以物体受向左的静摩擦力f静=F=3牛<3>当F=4牛时,F>f m,物体向右滑动,所以物体受到向左的滑动摩擦力。

f滑=uN,此时N=G∴f滑=uG=0.25×10牛=2.5牛(3)当物块贴着竖直板匀速下滑时(如图6)物体受重力G,推力F,板的支持力N(等于物块对板的压力)和竖直向上的滑动摩擦力f。

受力分析图见图7。

∵匀速下滑,∴N=F,f=G而f=uN∴需对物体施加水平推力三.两个定律与受力分析1. 牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。

这就是牛顿第三定律。

(2)定律中所阐述的作用力和反作用力的关系,看来与两平衡力的关系是相同的。

但值得注意的是,这两对力之间除了“等大、反向、同一直线”的相同点外,存在着许多本质的区别。

主要归纳为以下三点:第一点,作用力和反作用力是同时产生、同时消失的,而两平衡力却不具有这样的特点。

第二点,作用力和反作用一定是性质相同的两个力。

如作用力是弹力,反作用力一定也是弹力;如作用力是摩擦力,反作用力一定也是摩擦力;等等。

而二平衡力却不然,两个力的性质可能相同,也可能会不同。

比如天花板下用轻绳子吊着一个重球。

重球受向上的力是拉力即弹力,而向下的力是重力,是一种吸引力,这两个力显然是不同一性质的力。

第三点,也是最容易区别的一点,作用力和反作用力是分别作用在两个相互作用的物体上的一对力。

而两平衡力却是作用在同一物体上的两个力。

2. 牛顿第一定律牛顿第一定律即惯性定律,提出“保持自已的静止或匀速直线运动状态不变”这是物体本身固有的属性,即惯性。

也就是说运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。

力和运动的关系可以归结为:1.如果物体所受的合外力为零,那么物体就保持静止或保持匀速直线运动,即处于平衡状态。

反之,如果物体处于平衡状态,则它所受的外力的合力一定为零。

2. 如果物体所受的合外力不为零,那么物体就会做变速运动,即物体运动速度的大小或方向就要发生改变。

反之,如果物体在做变速运动,则它所受的外力的合力一定不为零。

例3.物体A重G A=10牛,物体B重G B=30牛,现用水平推力F=100牛将它们压在竖直墙壁上静止。

如图7所示,求A、B所受各力。

1.分析:A、B由于受重力作用有下落的趋势,但推力F因沿水平方向,并不能起到克服重力阻止下落的作用,真正起到这一作用的是静摩擦力。

由于A、B均静止,可知它们所受的外力的合力一定为零,所以只要分别以A、B为研究对象用隔离法进行受力分析,根据它们所受的外力的关系和已知力即可求出各力。

解:以A为研究对象,受力有重力G A、水平推力F、B给的弹力N,因相对于B有下落的趋势所以还受B给的作用在A右表面的竖直向上的静摩擦力f1。

(受力分析图见图8)∵A静止∴所受这几个力的合力应为零。

∴静摩擦力f1=G A=10牛,方向竖直向上,弹力N1=F=100牛,方向水平向左。

以B为研究对象,除受重力G B外,根据牛顿第三定律可知,A给B的左表面以向右的压力N1’,向下的静摩擦力f1’,另外还要受到墙壁给的向左的压力N2和竖直向上的静摩擦力f2(受力分析图见图9)∵N1’与N1、f1’与f1都是作用力与反作用力的关系,∴由牛顿第三定律可知:A给B的压力N’=N1=100牛,方向水平向右,A给B的静摩擦力f’=f1=10牛,方向竖直向下∵B静止,合力为零。

∵墙壁给的压力N2=N1’=100牛,方向水平向左;墙壁给的静摩擦力f2=f1’+G B=10牛+30牛=40牛,方向竖直向上。

例4.汽车牵引拖车由静止开始向前运动时,汽车对拖车向前的拉力和拖车对汽车向后的拉力是一对作用力和反作用力,其大小相等、方向相反。

但为什么是拖车被汽车拉动向前运动,而不是拖车拉动汽车向后运动呢?分析:汽车与拖车之间的相互作用力确实是符合牛顿第三定律,等大反向的。

但是,决定一个物体如何运动的不是只取决于其中某一个力,而要由物体所受的所有外力的合力来决定。

当汽车牵引拖车启动时,对汽车来说受五个力作用:重力G1、支持力N1、牵引力F、运动阻力f1及拖车的拉力T. 拖车受力:重力G2、支持力N2、拉力T2和阻力f2,如图10所示,这里T1=T2但决定汽车运动的是它受的五个力的合力。

相关文档
最新文档